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技术献策

为了更好防御主网风险——云南电网生产运行大变革之路(图文)

  2024-03-20

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  在曲靖供电局师宗区域巡维中心,机器人巡视是变电运行工作智能化的重要内容。 杜明彦 摄

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  昆明供电局500千伏白邑变电站通过机器人和视频布点联合巡检,可达到80%的人工替代率。 字宁宇 摄

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  2022年,保山供电局在变电设备上全面普及高清摄像头。(资料图片)

  “以前,110千伏高良变电站需要进行重合闸投切时,工作人员要驱车两个多小时到站,而实际操作的时间也就十分钟左右。”云南电网公司曲靖供电局师宗区域巡维中心运维人员张继红对于工作的痛点历历在目。

  巡视项目多、巡视时间长、人力物力花费大,几乎成了云南电网主网运维人员的共识。事实上,为了解决生产痛点,基层的自主创新从未停止:2016年,云南电网公司红河供电局开始探索无人机巡视,曲靖供电局摸索起了远程监控系统;2018年,云南电网公司保山供电局大力研究高清摄像头的应用……

  “十三五”期间,云南电网171座变电站具备远方巡视功能并投入应用,已安装786套变电在线监测装置,各单位通过推进变电数字化转型,在远方巡视、在线监测、机器人巡检、程序化操作等方面开展了试点建设和应用。

  “撒胡椒面式的提升有限,为了达到本质安全,必须要从顶层设计上进行谋划。”云南电网公司生产技术部总经理熊西林说。

  一场云南电网主网生产领域的变革逐渐到来。

  顶层设计

  决不能“头痛医头脚痛医脚”

  云南电网公司生产技术部发电与变电管理科高级经理王欣拿出一份数据:云南电网主网运行人员3800人,运行近2000个变电站,其变电操作、巡视、维护、检修、试验、消缺等工作的总量,从2016年的近27万项增长到2021年的近51万项。

  另一方面,伴随着旧设备比重逐年攀升、公司级重点管控设备数量不断上升,预计到2025年,运行达25年临近退役的设备数量将陡增,云南电网主网设备将面临严重的“资产墙”风险。

  “如果不改变,运行人员肯定越来越累。”熊西林说。其实早在2020年,云南电网公司就已陆续组织云南电科院、昆明供电局、保山供电局等单位到重庆市电力公司、上海市电力公司、杭州市电力公司开展学习调研,也逐渐意识到决不能撒胡椒面式的“头痛医头脚痛医脚”,必须聚焦于关键风险,从而有针对性地开展系统策划。

  2020年与2022年,南方电网公司党组相继出台两个安全生产纲领性文件,将本质安全型企业建设推进到整个企业的高度。2021年,云南电网公司以解决主网突出问题现场会开题破局,提出用3年时间解决主网突出问题。

  以云南电网公司生产技术部为牵头部门,一场场讨论和调研紧锣密鼓地开展起来。

  “最大的困难在于找到业务的切入点。”王欣说。顶层设计看起来简单,但如果走错了路,那就是投资的浪费。“‘巡、维、操、监、控’是变电运行的五个核心环节,如果不系统性地解决核心环节存在的问题,只做一个远方巡视替代,或者说只做一个程序化操作,还是不能从根本上解决问题。”云南电网公司生产技术部发电与变电管理科王山表示。

  通过组织对标学习、基层调研,以及内部研讨,云南电网公司在2022年和2023年密集出台了一系列变电专业管理提升方案,以“SOMP”标准化智能巡检体系为支撑的变电生产运行支持系统的建设逐渐清晰起来。

  成效

  百分之八十的操作无需人工

  “轻轻一点,我们就可以知道全省变电站有多少条高风险提示,具体是什么原因。”王欣打开变电生产运行支持系统介绍。

  基于此前构建的涵盖“巡、维、操、监、控”“测、评、检、修”运行检修专业九大核心指标的“SOMP”标准化智能巡检体系,云南电网公司集成研发了变电生产运行支持系统。

  今年春节前,云南电网公司依托该系统,对全域3434台主变压器开展重过载预测分析,动态跟踪重过载主变实时状态,预判感知风险、控制风险。“把以前的设备经验管理变成了量化管理,而且还实现了对全省设备风险的预判、预控。”据了解,云南电网公司连续两年保持110千伏及以上变压器零损坏、断路器零拒动、站用交直流系统零故障“三零”的优异成绩,相关指标在南方电网公司排名第一。

  “可以说,我们已经探索出云南电网特色的变电专业数字化转型和生产指挥建设模式。”熊西林说。

  ——在昆明供电局城南巡维中心,该局变电运行二所城南区域巡维中心副班长及安全员孙跃只需要在电脑前点击鼠标,就能完成变电站巡视,几分钟就可以一键生成巡视报告,“巡视效率比以前提高了33%,操作效率比以往提高了60%”。

  ——在保山供电局调度大厅,该局电力调度控制中心主网调控组技术负责人张华生说,在500千伏主变停电操作过程中,如果是传统操作模式,他们需要3个人待在现场花费4.5小时,而采用了智能操作模式以后,整个操作只需要25分钟,“由小时级迈入分钟级”。

  ——在曲靖供电局变电运行一所师宗巡维中心,中心技术负责人潘露介绍,以前他们检查设备的发热情况,必须到现场拿着测温仪逐台检测,一次需要检测上百个点,如今通过红外测温云台,坐在办公室就可以对全站设备远程测温,“我们已做到了‘非必要不进站’”。

  首批621座变电站实现智能化运维后,截至今年3月,作业过程中累计减少进站次数2.8万次、节约人力资源8.9万人次、节约时间27万小时、减少车程约140万公里,累计节省支出1.8亿元。“80%的操作已无需人工。”王欣说。

  生产力的革新,引发了生产关系的调整。

  在保山供电局,以前不同专业的生产部门都需要不定期进变电站,“2023年7月,我们把修试所、运行所、系统部、输电所4个部门的远方运维业务剥离集中到生产指挥中心下面的智能运维班。”保山供电局智能运维班班长杨恒斌介绍,当线路发生“永久性故障跳闸”应急处置时,传统运维模式下,应急处置采用“串行”管理链条,需调度、运行、输电、修试四个专业纵向协同,资源使用零散;智能运维模式下,生产指挥中心发挥作用,应急处置变“串行”为“并行”,应急模式由“现场诊断”向“远程诊断+现场处置”转变。“这个生产方式调整,使得远方业务人均承载量提升超5.6倍。”杨恒斌说。

  通过在保山、昆明等地开展一系列组织机构优化试点,云南电网公司逐步探索出“生产指挥+区域运维”的生产组织模式,下一步,还将推进16家地市级供电单位全功能巡维中心建设,并按照前期试点单位的经验开展生产组织模式优化。

  云南电网电力科学研究院安全生产技术部线路技术专责黄绪勇分析了这场生产运行变革的路径:第一阶段是将各智能技术连点成线,把单一技术向多技术融合应用转变;第二阶段是通过技术叠加管理,织线成面,全面构建数字生产管理体系,专业融合走向深入;第三阶段是把技术、管理、组织模式优化叠加,生产关系全面变革,大幅提升工作效率。

  未来

  必须要靠更进一步的手段

  “全站大概安装了195个摄像头,每个摄像头可以看到120个点位。”在保山500千伏兰城变电站,保山供电局永昌巡维中心技术负责人常加道说,每个摄像头的安装,都是一线人员集思广益的结果,原则是要让摄像头看尽可能多的点位。

  保山供电局以创建“安全主网智慧生产”主网管理典型标杆为目标,在云南率先实现所有变电站一、二次智能巡视100%全覆盖,支撑运行人员低频进站,检修人员精准进站;变电站高清摄像头、二次全防误系统、保信子站等智能终端覆盖率达100%;巡维中心实现智能运维业务覆盖率100%。

  今年1月20日,在“变电站广域立体巡检关键技术研究与示范工程技术研究”项目科技成果鉴定会上,保山供电局介绍已经实现了一、二次设备打通时,专家组的杜林、刘轩东、田鑫萃教授表示:“这项技术对于传统操作模式来说是质的飞跃。”

  2023年11月,云南电网公司在保山召开数字生产促转型主网管理再提升现场会。在保山供电局作了经验介绍后,各单位都“坐不住”了。“一时间六七个单位过来学习调研。”保山供电局副总经理陈宇民说,大家积极性都很高涨。

  熊西林介绍,云南省的变电站如果全部改造建设完大概需要30亿元投资,“我觉得这很值得”。

  “主网数字化转型不是目的,只是我们提升本质安全水平的重要抓手和重要路径,归根结底,都是为了更好防御主网风险这个‘头号杀手’。”云南电网公司董事长甘霖在保山现场会上指明了主网生产变革的终极目的。

  数字化智能化在减轻员工负担的同时,基层运维人员又有了甜蜜的烦恼。“智能巡视推广以后,有点费眼。随便点一下系统,上传一万张图片,人眼怎么去逐一识别?”保山供电局变电修试所副经理杨荣烨提的问题很具有代表性。

  保山供电局仍在继续探索。“我们依据失效后果对巡视项进行重要度分级,基本分为紧急、重大、一般、其他四类。有些缺陷的时效性要求不高,但有些缺陷必须24小时内消除,譬如温度、压力的告警闭锁。”杨荣烨说,他们将研究图像识别技术在电网的应用,争取实现巡视结果的自动判断。

  “这个系统从源头上提高了云南电网主网本质安全水平。”但随着无人机、机器人、视频监控等手段的运用,必须要靠更进一步的手段来处理这些信息。黄绪勇认为,以数字化转型驱动劳动生产率提升没有完成时,它是实现“双解放双促进”的必然选择。

  南网报记者 毛春初 通讯员 李琛 陈波 陈立东 杜明彦 钱昶旭

  <<特写

  老班长“可以接孙子放学了”

  “咔嗒……”随着110千伏新桥变最后一组隔离开关远方电动化操作改造成功,2023年12月19日,500千伏鹿城巡维中心完成了全功能巡维中心“三星”建设,并通过了云南电网公司专家验收。

  当天晚上8时,经过交接班后,59岁的一级拔尖技能专家陈有忠开始了他两年来为数不多的正常轮休。“可以接孙子放学了。”回去的路上,陈有忠兴奋地和同事说。

  自2021年以来,班组数字化转型试点及全功能巡维中心建设工作全面展开,作为老专家、老班长的陈有忠,积极献策贡献力量。

  “要注重实际,讲求实效。”这是陈有忠经常挂在嘴边的一句话,在数字化建设期间,陈有忠研究最多的就是“远方巡视建设过程中摄像头如何合理布点”“设备图片如何采集能够保证巡视质量”,遇到不懂的就反复研究云南电网公司“巡、维、操、监、控”全功能巡维中心评价标准,并和班组年轻员工结成对子互相合作。针对开关柜视频远方巡视无法感知内部运行工况容易遗漏设备异常、扩大故障的问题,陈有忠反复提醒班组要引起重视、要研究运用在线监测技术采集掌握各站开关柜内部局放数据,最终部署了高压开关柜局部放电在线监测装置,实现开关柜内部局放数据的远程监测预警。

  远程感知与现场管控结合,将一批生产人员从繁复高频的简单工作中解放出来,解决了员工“痛难堵累”问题,让他们腾出精力干好更有价值的事情。而对于即将退休的陈有忠老班长而言,看着日新月异的变化,满是感慨:“现在的年轻人赶上了好时候,之前需要每个月到现场开展一次的设备巡视、测温、数据抄录等工作,现在机器就可以替代了。”

  (杨伟 龚晓圆)

  一根“退休”的自拍杆

  在云南电网公司保山供电局的创新工作室里,一根红色手柄的自拍杆引起了记者的注意。创新工具的领衔发明者、保山供电局生产计划及固定资产管理专责杨超超介绍,以前,变电站设备需要人工读取表计数据,而表计又安装在高位,他们就借鉴了当时流行的自拍杆的做法——在验电器上加装一个相机,拍下数据后,再进行手工录入。

  “这东西可是当年的神器。”杨超超说。自拍杆的证书上写着“2015年”的字样,记者拿起杆子试验了一下,缩起来是1米,拉长可以到3米,不过现在相机的电池年限到了。杨超超回忆,当时为了解决变电运行的痛点,各专业部门都在推动职工技术创新,以解决变电运维上的一些难题。“2018年,保山供电局开始在变电设备上引入高清摄像头。到了2022年,高清摄像头全部普及。”

  这根“退休”的自拍杆成了保山供电局乃至云南电网变电运行智能化的一个缩影。

  南网报记者 毛春初 通讯员 陈立东

  <<记者手记

  成为自己的山

  云南的变电站去过不少,有些变电站的位置实在太偏了,“荒郊野外”都不足以形容其僻远。有时候我不禁问他们:是如何上下班的?

  物理的距离会带来额外的工作量,“在路上”有时并不是一个值得歌颂的词,反而是对生命力的消耗。云南电网公司生技部的统计数据显示,从巡维中心出发,还有20%左右的变电站需要3个小时以上车程,最远的一个站要6个小时车程。

  这还只是“在路上”,而当了解他们的具体工作,你还会发现另一种消耗,譬如:一个500千伏变电站的压板有2000多个,都需要手指口诵逐一核对。

  他们丝毫不因为这种负累而轻忽工作,只是渴望智能化和数字化的力量,来改进工作,减轻压力。他们首先引入摄像头,然后是感应装置,再后来是无人机。点点滴滴的创新太多、太杂,有点像个大拼盘,于是牵头的部门还是想继续往上走一走,他们想建一个系统,能够穿透设备、自动派单、自动巡检……总而言之,让科技尽可能地取代人力,并且集成、固化在系统上。

  这谈何容易,但他们似乎铆上了。从2020年始,云南电网公司一批批生产人员跑到各地去学习、取经,再回来研讨、消化、吸收。他们走的每一步,都可以说是气象万千,都在影响着这个企业的未来。他们就像大山的种子,即使土壤贫瘠,仍然不甘现状,努力生长,挺向天空。

  人是事情变化的决定因素,瞄准问题、聚焦关键,“连上下而通之,衡内外而施之”,发挥好本部和基层两个积极性,云南电网公司把一件影响企业安身立命的大事做成了。上下对称、同心合力的不屈之心变成了克服困难的不二法宝。

  从更大范围来看,这个变电运行生产支持系统只是整个南方电网公司的一个“微创新”。但微中有深意,微中见浩大。有些山,本身是因为“底座”磅礴而自然雄奇。而另一种山,是崛起于低地,奋力而为,长成自己的山。

  南网报记者 毛春初

来源:南方电网报

标签:防御主网风险,云南电网,生产运行,大变革

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指导单位:国家能源局新能源和可再生能源司
    国家电网公司农电工作部
                           中国南方电网有限责任公司农电管理部
主办单位:中国电机工程学会农村电气化专业委员会
北京国宇出版有限公司

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